• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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爆轰驱动异形杆在空气阻力作用下的动力学模拟

宁惠君 王浩 吴坛辉 章猛华 张成 阮文俊

宁惠君, 王浩, 吴坛辉, 章猛华, 张成, 阮文俊. 爆轰驱动异形杆在空气阻力作用下的动力学模拟[J]. 爆炸与冲击, 2015, 35(4): 541-546. doi: 10.11883/1001-1455(2015)04-0541-06
引用本文: 宁惠君, 王浩, 吴坛辉, 章猛华, 张成, 阮文俊. 爆轰驱动异形杆在空气阻力作用下的动力学模拟[J]. 爆炸与冲击, 2015, 35(4): 541-546. doi: 10.11883/1001-1455(2015)04-0541-06
Ning Hui-jun, Wang Hao, Wu Tan-hui, Zhang Meng-hua, Zhang Cheng, Ruan Wen-jun. Dynamics simulation of a profiled rod after detonation flying against air resistance[J]. Explosion And Shock Waves, 2015, 35(4): 541-546. doi: 10.11883/1001-1455(2015)04-0541-06
Citation: Ning Hui-jun, Wang Hao, Wu Tan-hui, Zhang Meng-hua, Zhang Cheng, Ruan Wen-jun. Dynamics simulation of a profiled rod after detonation flying against air resistance[J]. Explosion And Shock Waves, 2015, 35(4): 541-546. doi: 10.11883/1001-1455(2015)04-0541-06

爆轰驱动异形杆在空气阻力作用下的动力学模拟

doi: 10.11883/1001-1455(2015)04-0541-06
基金项目: 航天一院高校联合基金项目(CALT201105)
详细信息
    作者简介:

    宁惠君(1985—), 女, 博士, 讲师, ninghui85@163.com

  • 中图分类号: O381

Dynamics simulation of a profiled rod after detonation flying against air resistance

  • 摘要: 针对本文中提出的一种异形杆结构设计方案,建立爆轰驱动异形杆动力学模型,利用ANSYS/LS-DYNA对爆轰驱动异形杆的运动过程进行了数值模拟,获得了爆炸作用结束后产生塑性变形的异形杆模型及初速度。爆炸作用后异形杆在空气流场中运动只产生弹性变形,将杆视为柔性体,运用ADAMS软件对异形杆在空气阻力作用下的运动过程进行了数值模拟。分析结果表明,将异形杆视为柔性体,考虑爆轰作用引起的杆条塑性变形这一数值算法能更准确地描述爆轰驱动异形杆在空气阻力作用下的运动规律。
  • 图  1  异形杆结构示意图

    Figure  1.  Structural representation of profiled rod

    图  2  异形杆战斗部简化模型图

    Figure  2.  Simplified model of profiled rod warhead

    图  3  爆轰驱动异形杆模型示意图

    Figure  3.  Denonation driving profiled rod

    图  4  赫兹接触模型示意图

    Figure  4.  Herz contact model

    图  5  爆轰作用后异形杆模型及速度分布矢量图

    Figure  5.  Model of profiled rod after detonation and distribution of velocity vector

    图  6  异形杆沿杆长方向速度历程曲线

    Figure  6.  v-t curves of profiled rod along its length direction

    图  7  杆单元受力情况

    Figure  7.  Force exerted on a profiled rod

    图  8  任一时刻杆单元姿态示意图

    Figure  8.  Flight attitude of a profiled rod at any moment

    图  9  异形杆时间-径向位移曲线

    Figure  9.  dx-t curves of profiled rod

    图  10  异形杆时间-径向速度曲线

    Figure  10.  vx-t curves of profiled rod

    图  11  异形杆时间-翻转角速度曲线

    Figure  11.  ωy-t curves of profiled rod

  • [1] 李向东, 钱建平, 曹兵, 等.弹药概论[M].北京: 国防工业出版社, 2004: 263-273.
    [2] 孙传杰, 路中华, 卢永刚, 等.可控旋转离散杆空间运动分析[J].爆炸与冲击, 2008, 28(4): 379-383. doi: 10.11883/1001-1455(2008)04-0378-06

    Sun Chuan-jie, Lu Zhong-hua, Lu Yong-gang, el at. Motion analysis of controllable rotation discrete rod[J]. Explosion and Shock Waves, 2008, 28(4): 379-383. doi: 10.11883/1001-1455(2008)04-0378-06
    [3] 毛东方.连续杆战斗部毁伤元的驱动及对目标毁伤过程的数值模拟研究[D].南京: 南京理工大学, 2007.
    [4] Lloyd R M, Sebeny J L. Novel penetrator study for defeat of ballistic missile payloads[J]. International Journal of Impact Engineering, 2006, 33(1/2): 380-389. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0734743x06001886
    [5] Lloyd R M. Kinetic energy rod warhead with optimal penetrators: US, 6779462B2[P]. 2004-08-24.
    [6] Lloyd R M. Warhead with aligned projectiles: WO, 03/042624A2[P]. 2003-05-22.
    [7] Lloyd R M. Kinetic energy rod warhead with lower deployment angles: WO, 2005/022074A2[P]. 2005-03-10.
    [8] 宁惠君, 王浩, 阮文俊, 等.中心起爆式变截面杆战斗部设计技术研究[J].兵工学报, 2014, 35(7): 953-959. http://www.cnki.com.cn/article/cjfdtotal-bigo201407002.htm

    Ning Hui-jun, Wang Hao, Ruan Wen-jun, el at. Technical research on the design of variable cross-section rod warhead[J]. Acta Armamentarii, 2014, 35(7)953-959. http://www.cnki.com.cn/article/cjfdtotal-bigo201407002.htm
    [9] 宁惠君, 王浩, 吴坛辉, 等.变截面异形杆空中运动特性理论研究[J].应用力学学报, 2014, 31(5): 740-745. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/yylxxb201405014

    Ning Hui-jun, Wang Hao, Wu Tan-hui, el at. Theoretical research on the characteristics of profiled rod with variable cross-section movement in air[J]. Chinese Journal of Applied Mechanics, 2014, 31(5): 740-745. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/yylxxb201405014
    [10] 张守中.爆炸与冲击动力学[M].北京: 兵器工业出版社, 1993: 359-374.
    [11] 范亚夫, 段祝平, 陈捷, 等.爆轰驱动带有附加质量的筒壳大变形动力学分析[C]//第七届全国爆炸力学学术会议. 2003.
    [12] 董富祥, 洪嘉振.多体系统动力学碰撞问题研究综述[J].力学进展, 2009, 39(3): 353-359. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-LXJZ200903008.htm

    Dong Fu-xiang, Hong Jia-zhen. Review of impact problem for dynamics of multibody system[J]. Advances in Mechanics, 2009, 39(3): 353-359. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-LXJZ200903008.htm
    [13] 刘书, 刘晶波, 方鄂华.动接触问题及其数值模拟的研究进展[J].工程力学, 1996, 16(2): 15-24. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-GCLX199906002.htm

    Liu Shu, Liu Jing-bo, Fang E-hua. The advances of studies on the dynamic contact problem and its numerical methods[J]. Engineering Mechanics, 1996, 16(2): 15-24. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-GCLX199906002.htm
    [14] 时党勇, 李裕春, 张胜民.基于ANSYS/LS-DYNA 8.1进行显式动力分析[M].北京: 清华大学出版社, 2010: 159-180.
    [15] 胡晓楠, 张建斌, 赵国伟, 等.柔性绳索在空气阻力作用下的动力学仿真研究[J].机械科学与技术, 2010, 29(10): 1335-1337. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-JXKX201010014.htm

    Hu Xiao-nan, Zhang Jian-bin, Zhao Guo-wei, el at. Dynamics simulation of a flexible rope with air resistance[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2010, 29(10): 1335-1337. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-JXKX201010014.htm
    [16] Anderson J D.计算流体力学基础及其应用[M].吴颂平, 刘赵淼, 译.北京: 机械工业出版社, 2012: 32-51.
    [17] 韩占忠. FLUENT-流场计算工程仿真计算实例与分析[M].北京: 北京理工大学出版社, 2010: 13-19.
    [18] 石博强, 申焱华, 宁骁斌, 等. ADAMS基础与工程范例教程[M].北京: 中国铁道出版社, 2007: 134-154.
    [19] 何勇, 陈祺.离散杆战斗部杆条飞行性能模拟试验研究[J].南京理工大学学报, 2006, 30(5): 379-383. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=njlgdxxb200605004

    He Yong, Chen Qi. Simulated experiment on flight performance of rod about discrete rod warhead[J]. Journal of Nanjing University of Science and Technology, 2006, 30(5): 379-383. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=njlgdxxb200605004
    [20] 卢永刚, 蒋道建, 隋树元, 等.动能杆定向抛撒散布试验研究[J].弹道学报, 2003, 15(2): 6-10. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ddxb200302002

    Lu Yong-gang, Jiang Dao-jian, Sui shu-yuan, el at. Experiment study of KE-rod directional dispense[J]. Journal of Ballistics, 2003, 15(2): 6-10. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ddxb200302002
  • 期刊类型引用(2)

    1. 何淼,王浩,任俊新,沈吟青,史律. 3D可视化破片战斗部威力实验仿真系统设计. 电光与控制. 2020(01): 102-106 . 百度学术
    2. ZHAO YuZhe,MA TianBao,LI Jian,NING JianGuo. Study on dynamic response of multi-body structure under explosive driving. Science China(Technological Sciences). 2016(09): 1360-1369 . 必应学术

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-03-19
  • 修回日期:  2014-06-12
  • 刊出日期:  2015-07-25

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